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La vallée du cours inférieur de la Seine depuis la Chapelle-Saint-Luc jusqu'à Romilly-sur-Seine constitue une ZNIEFF de type II de plus de7 200 hectares, possédant des milieux alluviaux encore riches en faune et en flore. Elle comprend 5 ZNIEFF de type I qui regroupent les milieux les plus remarquables et les mieux conservés de cette partie de la vallée. Ce site présente en effet une mosaïque de groupements végétaux très intéressants, dont certains font partie de l'annexe I de la directive Habitats : boisements alluviaux inondables, boisements marécageux, prairies inondables, mégaphorbiaies, magnocariçaies et roselières, groupements aquatiques de la rivière, des noues et des bras morts, plans d'eau et leur végétation d'exondation. Les cultures, les peupleraies et dans une moindre mesure et les prairies pâturées ou fauchées plus intensives sont également très représentées sur le territoire de la ZNIEFF.
Les forêts sont encore assez bien représentées, mais régressent de plus en plus au profit des peupleraies monospécifiques. En général, la strate arborescente est dominée par le frêne, le chêne pédonculé, le tilleul à petites feuilles, l'orme champêtre, l'érable sycomore, l'érable plane, le bouleau verruqueux, l'aulne, les peupliers et avec le rare frêne à feuilles étroites. On en distingue plusieurs types en fonction de la hauteur de la nappe phréatique.
La végétation des prairies inondables est dominée par les graminées (houlque laineuse, flouve odorante, vulpin genouillé, fléole des prés, fétuque des prés, fétuque rouge, avoine élevée, gaudinie fragile, trisète dorée, fétuque roseau, pâturin commun) qu'accompagnent la violette élevée (protégée en France, très rare et en régression spectaculaire), l'inule des fleuves, le pâturin des marais, l'œnanthe moyenne (tous trois protégés au niveau régional, en très forte régression et inscrits sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne), le lychnis fleur de coucou, le salsifis des prés, le plantain lancéolé, la renoncule rampante, la renoncule âcre, la succise des prés, l'oseille sauvage... La moliniaie subsiste très localement et renferme deux espèces inscrites sur la liste rouge régionale : l'œnanthe de Lachenal et la violette naine ("la Presle" à Saint-just Sauvage) qui possède ici une de ses trois localités champardennaises.
Au niveau des méandres de la Seine, des dépressions de la vallée et des vallons latéraux se rencontrent différents groupements marécageux :
- cladiaies avec la renoncule grande douve (protégée en France) abondante.
- filipendulaies et mégaphorbiaies, avec l'euphorbe des marais (inscrite sur la liste rouge régionale) et guimauve officinale.
- cariçaies à grandes laîches (laîche raide, laîche des marais, laîche des rives, laîche aigüe, laîche faux-souchet, etc.), avec la gesse des marais (protégée au niveau régional) et le peucédan des marais, inscrits tous les deux sur la liste rouge régionale.
- roselières (phragmitaies, typhaies, phalaridaies, scirpaies), avec la germandrée des marais, protégée en Champagne-Ardenne.
De grosses sources latérales alimentées par la nappe phréatique de la craie sont à l'origine d'inondations hivernales parfois très tardives, créant de vastes "mares" et "étangs" temporaires jusqu'à la fin du printemps, avec une végétation amphibie de type magnocariçaie et roselière.
La végétation aquatique des noues et des mares (et dans une moindre mesure des étangs et gravières) est typique avec des espèces communes (butome en ombelle, myriophylle verticillé, élodée du Canada, lentille à trois lobes, petite lentille d'eau, etc.) et plusieurs espèces rares inscrites sur la liste rouge régionale dont le rubanier nain (également protégé en Champagne-Ardenne), la renoncule aquatique, le potamot coloré, le potamot à feuilles flottantes et l'utriculaire vulgaire. La végétation des rives exondées est caractérisée par la présence du cresson jaune, de la renouée amphibie, du jonc des crapauds, de l'hydrocotyle vulgaire, de la renoncule flammette, du plantain d'eau, du samole de Valérand, de la grande berle, de la laîche tardive et de la salicaire à feuilles d'hyssope, ces quatre dernières espèces étant inscrites sur la liste rouge.
Une des richesses de la ZNIEFF est due à la présence de petits crustacés rarissimes liés aux mares temporaires de la vallée mais surtout des vallons latéraux. L'inventaire (effectué par N. Rabet et J. F. Cart) a permis de recenser notamment : Chirocephalus spinicaudatus, endémique du Bassin Parsisien, considéré comme éteint et redécouvert ici en 1999 (source de la "Croix Gironde"), Diaptomus rostripes avec trois localisations en France en 1999, Lynceus brachyurus présent dans seulement deux stations en France et Hemidiaptomus amblyodon avec huit localisations en France en 1999, dont cinq nouvelles dans la vallée de la Seine. Un inventaire a également été effectué sur les mollusques (bivalves d'eau douce et gastéropodes) avec près d'une trentaine d'espèces inventoriées dont certaines peu communes.
La présence des mares et des milieux humides favorisent les libellules et les demoiselles avec deux espèces inscrites sur la liste rouge régionale des Odonates, la grande aeschne et le sympétrum méridional, accompagnés d'espèces plus courantes (agrion élégant, agrion jouvencelle, libellule écarlate, sympétrum rouge sang, etc.). Les Orthoptères sont également bien représentés dans les prairies : on y rencontre ainsi le conocéphale bigaré, la decticelle bariolée, la decticelle cendrée, le criquet des clairières, le criquet des pâtures, la grande sauterelle verte, etc. Les papillons les plus couramment rencontrés sont le paon-du-jour, le petit Mars changeant, le machaon, le vulcain, le procris, le tircis, l'échiquier...
Les batraciens sont également bien représentés avec deux espèces de la liste rouge régionale, le pélodyte ponctué, très rare en Champagne-Ardenne ( présent çà et là dans la vallée et particulièrement abondant au niveau de la source de l'Armance) et le triton crêté (inscrits aux annexes II de la convention de Berne, aux annexes II et IV de la directive Habitats). Totalement protégés sur le territoire français, ils figurent également dans le livre rouge de la faune menacée en France (catégorie vulnérable).
Les oiseaux, encore peu étudiés, sont variés et bien caractéristiques de ce type de milieu ; la vallée est fréquentée par des oiseaux aquatiques tels que le petit gravelot (nicheur rare inscrit dans la liste rouge régionale des oiseaux), la poule d'eau, le canard colvert et le martin pêcheur (qui s'y reproduisent), par le chevalier guignette, le râle aquatique, le héron, l'hirondelle des rivages (certainement nicheuse), le gobemouche gris, la pie-grièche grise (liste rouge) ainsi que par des oiseaux des milieux forestiers ou buissonnants (pic épeiche, pic épeichette, loriot des chênes, bouvreuil pivoine, sittelle torchepot, pigeon ramier, etc.). Une étude plus approfondie permettrait des découvertes intéressantes.
La ZNIEFF, seule zone "verte" dans un secteur totalement dévolu à l'agriculture, est encore en assez bon état : elle est néanmoins de plus ou plus dégradée par la mise en culture des prairies, par les plantations de peupliers et très menacée par la recolonisation forestière des marais et des prés abandonnés.
Les imites de la ZNIEFF suivent les limites de la zone alluviale la plus intéressante du point de vue faunistique et floristique.
